军用无人航天飞机?揭秘美军最神秘飞行器X-37B

发布时间: 2014-10-20 09:33:04    来源: 中国网    作者: 方勇 徐鹏    责任编辑: 郭素萍

具有长期在轨停留和机动能力 航天飞机依靠燃料电池供电,如果不与国际空间站对接,在轨时间最长也就16天。而X-37B携带有太阳能电池板和锂电池,在轨时间可以长达数年。与航天飞机相比,X-37B增加了主发动机,并增大了燃料箱的体积,可携带更多推进剂,从而使其具有更强的轨道机动能力。

采用新型防热材料 X-37B采用了新型可重复使用热防护材料,而且发射入轨时飞行器整个装在“宇宙神-5”运载火箭整流罩中,热防护层在入轨过程中受到有效保护。而美国航天飞机使用的是一次性热防护材料,发射时外挂在燃料箱上,升空过程中容易受到燃料箱脱落的泡沫材料的砸伤。“哥伦比亚”号航天飞机就是因为这一原因,导致其返回时解体。

自主导航控制和自主进场着陆能力 与航天飞机有人驾驶不同,X-37B首次实现无人自主再入与着陆。X-37B在空间段综合运用了航天器自主导航与控制技术,在再入与着陆时,运用了航空器的导航与控制技术,引导X-37B顺利返回。

X-37B 发展及在轨试验情况

X-37B是美国在航天飞机退役后惟一的太空在轨有翼飞行器。1999年,美国航空航天局(NASA)开始与波音公司联合开展X-37项目,研制下一代航天飞机。2004年,NASA退出该项目,将它移交给军方。

X-37项目共研制了三个型号试验飞行器。其中X-37A没有动力,使用特殊高空飞机从高空投放后用于测试自主着陆能力。X-37C则是X-37B放大载人型发展方案,它的尺寸将达到X-37B的165%-180%,将可搭载最多6名航天员升空。其主要发射工具是“宇宙神-5”火箭,用于向国际空间站运送人员和物资。而X-37B则是专门应美国空军的要求而发展的型号,目前共建造两架样机(OTV-1和OTV-2),其中OTV-1已进行两次试验(第一次和第三次),OTV-2进行一次试验(第二次)。

2010年4月至12月,X-37B首架飞行器OTV-1成功完成为期224天的首次在轨飞行试验。OTV-1轨道为近圆轨道,初始近地点高度约400千米、远地点高度约420千米。在轨期间进行了5次大范围轨道面内机动。

2011年3月至2012年6月,X-37B第二架飞行器OTV-2成功完成为期469天的在轨飞行试验。OTV-2一直稳定运行在近地点约330千米,远地点约342千米,倾角42.78°的近圆轨道。OTV-2在轨期间不仅进行轨道面内机动,而且进行了两次轨道倾角机动。与OTV-1相比,OTV-2的长期停留轨道倾角更大、轨道周期更短、轨道高度更低。OTV-2还专门携带了防泄密装置,一旦其偏离预定轨道,就可通过远程操作方式让其在太平洋上爆炸,以免其落入其他国家。

2012年12月11日-2014年10月17日,X-37B(与第一次试验使用同一架飞行器,即OTV-1)进行第三次飞行试验。OTV-3入轨后均在约346千米到350千米轨道高度范围内运行。OTV-3在入轨后倾角一度增加至43.63°,后迅速恢复。更大的轨道倾角,使OTV-3相较OTV-1、OTV-2具备更广的星下点覆盖范围。(方勇 徐鹏 中国国防科技信息中心副研究员)

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